地鐵內(nèi)燃機車新車調(diào)試的幾項重要試驗

劉 萃

(廣州市地下鐵道總公司，511400，廣州∥助理工程師)

1 限界檢查試驗

內(nèi)燃機車到貨后，必須先進行靜態(tài)檢查(車底各零部件的緊固和車身異物的清理)，方可進行限界檢查試驗。限界檢查試驗(如圖1)是新車在無動力的條件下由牽引機車聯(lián)掛，以低于5 km/h的速度緩慢推行通過已設(shè)計好的車輛限界門，并觀察限界門與新車是否存在干涉。若發(fā)現(xiàn)干涉，立即停車并測量記錄干涉位置和干涉尺寸。待新車車身全部通過限界門后，由牽引機車反向牽引，再次通過限界門，限界檢查試驗完成。

圖1 廣州地鐵4～6號線限界門廓型及限界檢查試驗場景

就廣州地鐵而言，內(nèi)燃機車新車限界檢查結(jié)束后，需將檢查結(jié)果報告遞交新線部和技術(shù)研發(fā)室，由新線部和技術(shù)研發(fā)室結(jié)合廠家提供的動態(tài)限界計算證明做出評估，決定是否簽發(fā)限界合格證明。新車只有具備了限界合格證明，才能進入相應(yīng)的線路作業(yè)及進行后續(xù)的試驗。

2 曲線通過能力試驗

根據(jù)每條線路的設(shè)計要求，機車車輛以規(guī)定速度通過無超高的最小曲線半徑時，輪軌間的垂向壓力和橫向壓力必須小于規(guī)定值。以廣州地鐵4、5、6號線為例，最小曲線半徑為65 m，車輛以15 km/h的速度通過無超高的65 m曲線時最大橫向力不超過4×104kN。

試驗方法采用電測彎矩法，測試輪軌的垂向力和橫向力。分別在軌腰和軌底上表面粘貼應(yīng)變片組成全橋(見圖2、3)。具體測試方法參照TB/T 2489－1994《輪軌水平力、垂直力地面測試方法》進行。

圖2 測量輪軌垂向力和橫向力的貼片及組橋方法

圖3 垂向力、橫向力測試應(yīng)變片粘貼實景

測試前需用標(biāo)定器對輪軌垂向力和橫向力進行標(biāo)定，標(biāo)定完成后方可開始試驗。內(nèi)燃機車以規(guī)定速度正反向通過測量點，每次通過時動態(tài)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)會實時采集電橋輸出的電壓信號，再通過標(biāo)定參數(shù)換算得到輪軌垂向力、橫向力的時程曲線及相關(guān)數(shù)據(jù)。圖4、5分別為GK0C 1000型內(nèi)燃機車通過廣州地鐵4號線半徑為65 m曲線時測得的輪軌垂向力(2處測量點)和橫向力的時程曲線(1處測量點)。得到機車通過小半徑曲線時輪軌間的垂向力、橫向力實際數(shù)值后，需再通過動力學(xué)計算得出車輛脫軌系統(tǒng)和線路橫向穩(wěn)定性系數(shù)等參數(shù)。這些參數(shù)應(yīng)滿足TB/T 2360—1993標(biāo)準，否則將無法保證機車在現(xiàn)有路況下的行車安全。

3 試車線運行試驗

內(nèi)燃機車試車線運行試驗主要是讓內(nèi)燃機車在地鐵試車線上來回行駛，從而對其牽引、制動及動態(tài)性能進行檢查。根據(jù)不同要求，內(nèi)燃機車以不同的初始速度在平直道單機運行時施加一定的制動力，其制動距離必須小于規(guī)定值。以廣州地鐵GCY－450型內(nèi)燃機車為例，其以30km/h的初始速度在平直道單機運行時施加360 kPa的常用制動力，制動距離必須小于60 m;以40 km/h的初始速度在平直道單機運行時施加360 kPa的常用制動力，制動距離必須小于90 m。表1為當(dāng)時測量的實時數(shù)據(jù)。

圖4 輪軌垂向力測試波形(時程曲線)

圖5 輪軌橫向力測試波形(時程曲線)

表1 實時測量數(shù)據(jù)

此外，試車線運行試驗還需在試驗前后測量每個車軸齒輪箱的溫升，以觀察溫度變化趨勢是否合理。此試驗也為接下來的兩個正線試驗做好了鋪墊。

4 牽引電客車正線爬坡試驗

該試驗是檢驗內(nèi)燃機車聯(lián)掛電客車在不同線路的特殊路況下(一般選用線路中坡度最大的坡道)運行時是否滿足牽引和制動需求。以廣州地鐵4號線為例，GK0C 1000型內(nèi)燃機車雙機重聯(lián)牽引1列6節(jié)編組的直線電機運載系統(tǒng)電客車(180 t)在55‰的坡道上下來回運行時，重聯(lián)機車牽引性能穩(wěn)定;在下坡且初始速度不低于10 km/h時施加制動，重聯(lián)機車能穩(wěn)定停車，且停穩(wěn)后不溜車;緩慢緩解制動同時提供動力，重聯(lián)機車能穩(wěn)定起步繼續(xù)行駛。

正線爬坡試驗確保了內(nèi)燃機車在參與本線路電客車故障情況下的救援需求，也進一步檢查了新車的牽引、制動及動態(tài)性能。

5 正線200 km運行試驗

新車完成以上4個試驗后，還將進行正線200 km運行試驗。該試驗要求內(nèi)燃機車在正線各種工況下運行，同時檢查并記錄其發(fā)動機系統(tǒng)以及傳動、制動、電氣、走行部、冷卻等各系統(tǒng)的工作穩(wěn)定性，及時發(fā)現(xiàn)問題，處理故障。

正線200 km運行試驗是一個較為長期的磨合過程，也符合浴盆曲線(見圖6)的需求，保證新車平穩(wěn)渡過早期失效期后再正式投入使用。

圖6 浴盆曲線

6 結(jié)語

除了上述5項基本試驗，根據(jù)內(nèi)燃機車具體的附加功能，還可進行一些其他的試驗，例如用于檢查新車車輪輪重是否滿足要求的車輪稱重試驗，檢查新車車體、門窗密閉性能的淋雨試驗，檢查車輪是否滿足不落輪鏇床裝夾鏇修的不落輪鏇床裝夾試驗等。

希望通上述介紹，能在一定程度上為地鐵新車調(diào)試試驗起到參考作用。

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